Nadiia Yakovenko, doctorante aux IMRCP, a soutenu sa thèse sur la pollution par les micro- et nanoplastiques dans l'environnement
Nadiia a réalisé ses recherches dans les équipes BIBAC and SMODD du laboratoire des IMRCP.
Le 9 décembre dernier, elle a soutenu sa thèse intitulée : "Etude de la pollution environnementale par les micro- et nanoplastiques : échantillonnage atmosphérique, développement d'un modèle de plastique marqué, interaction avec des organismes vivants"
Ces recherches visaient à étudier différents aspects du problème mondial de la pollution plastique, tels que la présence, le devenir et le comportement des particules micro- et nanoplastiques (MPs et NPs) dans l'environnement.
Le travail s'articulait en trois domaines d'investigation :
- Échantillonnage des MPs et NPs dans l'atmosphère ;
- Développement d'un modèle luminescent de MPs et de NPs environnementalement représentatif pour une imagerie et un suivi faciles dans des tissus d'organismes vivants ;
- Étudier le mécanisme d'interaction entre le plastique et les organismes vivants.
Après un aperçu de la bibliographie sur le problème mondial de la pollution plastique, nous présentons la méthodologie mise en place pour le développement d'un modèle de MPs et de NPs environnementalement représentatif pour étudier l'effet de la pollution plastique sur les organismes vivants. Ce travail comprend la synthèse de polymère marqué avec des nanoparticules upconverting (UCNP) et la production de micro- et nanoparticules de ce matériau marqué en utilisant une approche de synthèse descendante. Enfin, les propriétés chimiques et physiques de ces particules ont été étudiées à l'aide des analyses suivantes : analyse de suivi de nanoparticules (NTA) et de diffusion dynamique de la lumière (DLS), potentiel Z, spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie par microscopie électronique à transmission (TEM/EDX), analyse par diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS), analyse thermogravimétrique (TGA), calorimétrie différentielle à balayage (DSC), mesures de fluorescence, etc.
Le travail s'est ensuite concentré sur l'étude de l'effet des microplastiques précédemment synthétisés sur la croissance de microalgues Chlorella vulgaris et l’induction d’un mécanisme de floculation. Cette partie du travail comprend la caractérisation des microplastiques avec un microscope à force atomique (AFM) et une microscopie à force fluidique (Fluid FM). Ces techniques ont été utilisées pour obtenir des images MPs et étudier l'hydrophobie des particules, leur rugosité et le mécanisme d'interaction entre les microparticules et les cellules de microalgues. Ensuite, nous étudions le mécanisme de floculation des microalgues induit par le microplastique (dans différentes conditions et concentrations).
Enfin, nous proposons le développement d'une méthodologie pour la collecte d'échantillons de MPs et de NPs de l'atmosphère. La réalisation de ce travail implique l'étude de zones géographiques avec différents niveaux d'activité humaine : d'une zone à l’écart des activités humaines à une zone fortement industrialisée. L'étude de ces zones comprend la collecte de données météorologiques et l'échantillonnage de matières atmosphériques, y compris les aérosols (particules en suspension dans l'atmosphère) et les dépôts (pluie, neige, grésil, etc.). On a également proposé une méthodologie de préparation des échantillons et d'analyse qualitative et quantitative réalisée par la combinaison de méthodes analytiques comprenant le µ-FTIR (microscopie infrarouge à transformée de Fourier), Py-GC-MS (pyrolyse couplée à la chromatographie en phase gazeuse et spectrométrie de masse), DLS (Dynamic diffusion de la lumière), NTA (analyse de suivi des nanoparticules), etc.
Fait marquant de la thèse :
En mai 2021, elle a presenté ses recherches lors du SETAC Europe 31st annual meeting, dedié à l'utilisation d'approches multidisciplinaires pour examiner les effets des facteurs de stress, des produits chimiques et des technologies sur l'environnement.
Félicitations à Nadiia pour la qualité de ses travaux !
